Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’da, güçlü patlamalar uzaya sıçrayabilir
Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’da, güçlü patlamalar uzaya sıçrayabilir ve Dünya’daki umut dolu astrobiyologlar arasında soruları gündeme getirebilir.
Kilometrelerce yüksek bulutlardan ne patlar? Dünya dışı yaşam belirtileri içerebilirler mi? Ve Avrupa’nın neresinden geliyorlar? Şimdi yeni bir açıklama, donmuş yüzeye beklenenden daha yakın bir kaynağa işaret ediyor.
Stanford Üniversitesi, Arizona Üniversitesi, Teksas Üniversitesi ve NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı’ndaki araştırmacıların yeni kanıtlarına göre, bazı patlamalar, Avrupa okyanuslarının derinliklerinden kaynaklanmak yerine buzlu kabuğun içine gömülü su ceplerinden kaynaklanıyor olabilir.
NASA uzay aracı Galileo tarafından toplanan görüntüleri kullanarak araştırmacılar, donma ve basınçlandırma kombinasyonunun kriyovolkanik bir patlamaya veya su patlamasına nasıl yol açabileceğini açıklamak için bir model geliştirdiler.
Jeofizik Araştırma Mektupları’nda 10 Kasım’da yayınlanan sonuçlar, Avrupa’nın temelindeki okyanusun yaşanabilirliği için çıkarımlara sahip ve güneş sistemindeki diğer buzlu cisimlerdeki patlamaları açıklayabilir.
Hayatın habercisi mi?
Bilim adamları, Europa’nın buzlu kabuğunun altına gizlenmiş engin okyanusun yaşamı desteklemek için gerekli unsurları içerebileceğini tahmin ettiler. Ancak keşfetmek için Ay’a bir denizaltı göndermenin dışında, kesin olarak bilmek zor. Europa’nın dumanlarının bu kadar ilgi çekmesinin bir nedeni de bu: Patlamalar yer altı okyanusundan geliyorsa, elementler NASA’nın yaklaşmakta olan Europa Clipper görevi için planlanan gibi bir uzay aracı tarafından daha kolay tespit edilebilir .
Ancak dumanlar ayın buzlu kabuğundan kaynaklanırsa, yaşama daha az misafirperver olabilirler çünkü oradaki yaşamı güçlendirmek için kimyasal enerjiyi sürdürmek daha zordur. Bu durumda, uzaydan yaşanabilirliği tespit etme şansı azalır.
Stanford’s School of Earth, Energy’de doktora sonrası araştırmacısı olan baş yazar Gregor Steinbrügge, “Bu su bulutlarının nereden geldiğini anlamak, gelecekteki Europa kaşiflerinin, Avrupa okyanusunu araştırmadan uzaydan yaşamı gerçekten tespit etme şansına sahip olup olamayacaklarını bilmek için çok önemlidir” dedi. Ve Çevre Bilimleri (Stanford Earth).
Araştırmacılar, analizlerini, on milyonlarca yıl önce başka bir gök cismi ile çarpışmanın yarattığı, Europa’daki 18 mil genişliğinde bir krater olan Manannán’a odakladılar. Böyle bir çarpışmanın muazzam miktarda ısı oluşturacağını düşünerek, buzlu kabuğun içindeki bir su cebinin erimesi ve ardından donmasının suyun patlamasına nasıl neden olabileceğini modellediler.
Texas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’nde (UTIG) kıdemli araştırma bilimcisi ve baş araştırmacı olan eş yazar Don Blankenship, ” Buz kabuğuna çarpan kuyruklu yıldız veya asteroit , temelde test etmek için hipotezler oluşturmak için kullandığımız büyük bir deneydi” dedi. Europa Değerlendirmesi ve Sondaj için Radar: Europa Clipper ile uçacak olan Okyanus Yüzeye Yakın (REASON) aracı. “UTIG’deki kutup ve gezegen bilimleri ekibi şu anda kendini bu aletin bu hipotezleri test etme yeteneğini değerlendirmeye adamıştır.”
Model, çarpışmanın sonraki aşamalarında Europa’nın suyunun buza dönüştüğü için, ayın yüzeyinde artan tuzluluğa sahip su ceplerinin oluşabileceğini gösteriyor. Dahası, bu tuzlu su cepleri, daha az acı buz içeren bitişik bölgeleri eriterek Europa’nın buz kabuğundan yanlara doğru göç edebilir ve sonuç olarak bu süreçte daha da tuzlu hale gelebilir.
Steinbrügge, “Bir su cebinin yanal olarak hareket edebileceği bir yol geliştirdik ve bu çok önemli” dedi. “Soğuktan sıcağa termal gradyanlar boyunca hareket edebilir ve sadece yerçekiminin çekmesiyle aşağı yönde değil.”
Tuzlu bir sürücü
Model, göç eden bir tuzlu su cebinin Manannan kraterinin merkezine ulaştığında sıkıştığını ve donmaya başladığını ve sonunda bir milden fazla olduğu tahmin edilen bir tüyle sonuçlanan basınç oluşturduğunu tahmin ediyor. Bu tüyün patlaması, ayırt edici bir iz bıraktı: Galileo görüntülemesi ile gözlemlenen ve araştırmacıların modeline dahil edilen, Europa’nın yüzeyinde örümcek şeklinde bir özellik.
Tucson Arizona Üniversitesi’nde lisansüstü araştırma asistanı olan yardımcı yazar Joana Voigt, “Tuzlu su cep göçünün ürettiği dumanlar, Avrupa okyanusuna doğrudan bir bakış açısı sağlamasa da, bulgularımız, Europa’nın buz kabuğunun kendisinin çok dinamik olduğunu göstermektedir” dedi. .
Nispeten küçük boyutlu tüy Manannan oluflurdu Hubble ve Galileo verilerine dayanarak ileri sürülmüştür Europa’da diğer, daha büyük tüyleri kaynağını açıklayamaz muhtemelen etkileyen kraterleri belirtir, araştırmacılar söylüyorlar. Ancak Manannán patlaması için modellenen süreç, bir çarpma olayı olmasa bile diğer buzlu cisimler üzerinde gerçekleşebilir.
Voigt, “Tuzlu su cebi göçü, Avrupa kraterlerine benzersiz bir şekilde uygulanamaz” dedi. “Bunun yerine mekanizma, termal gradyanların bulunduğu diğer buzlu cisimler hakkında açıklamalar sağlayabilir.”
Çalışma ayrıca, Europa’nın donmuş yüzeyinin ve okyanusunun ne kadar tuzlu olabileceğine dair tahminler de sağlıyor ve bu da buz kabuğunun radar dalgalarına şeffaflığını etkileyebilir. 1995’ten 1997’ye kadar Galileo’dan alınan görüntülere dayanan hesaplamalar, Europa’nın okyanusunun Dünya okyanusunun beşte biri kadar tuzlu olabileceğini gösteriyor – Europa Clipper misyonunun radar sondasının içinden veri toplama kapasitesini artıracak bir faktör.
Bulgular, tüylerin Europa’nın okyanusuna bağlanmak zorunda olmadığı iması göz önüne alındığında, Europa’nın püsküren dumanlarının iç okyanusun yaşamı destekleme kapasitesi hakkında ipuçları içerebileceğini uman astrobiyologlar için cesaret kırıcı olabilir . Bununla birlikte, yeni model, Avrupa’nın hidrolojik süreçlere, Jüpiter’in yerçekiminin çekmesine ve buzlu aydaki gizli tektonik kuvvetlere tabi olan karmaşık yüzey özelliklerini çözme konusunda içgörüler sunuyor.
Stanford’da jeofizik profesörü yardımcı yazarlarından Dustin Schroeder, “Bu, sığ yeraltı yüzeyini – buz kabuğunun kendisini – düşünmek için çok daha heyecan verici bir yer haline getiriyor” dedi. “Yüzeye yakın suyla neler olduğuna dair yepyeni bir düşünme yolu açıyor.”
Kaynak: Stanford University tarafından sağlanmıştır.
Brine Migration and Impact-Induced Cryovolcanism on Europa, Geophysical Research Letters (2020).
Dergi: Jeofizik Araştırma Mektupları